Материалы сборника не претендуют на академическую выверенность, зато предлагают инженеру готовый инструмент. Книга написана языком практика, понятным тем, кто работает с металлом, керамикой, термитом, огнём и порошком. Здесь вы не встретите абстрактных формул в отрыве от дела – зато получите рецептуры, соотношения, схемы, советы и примеры, проверенные в полевых условиях.
1. СВС объёмного полупроводника
В работе продемонстрирована возможность получения объёмных полупроводниковых материалов с заданным типом проводимости (n- и p-типа) методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС). Установлено, что при соответствующей подготовке реакционной смеси и её легировании возможно формирование сплошных, компактных заготовок произвольной формы без образования дефектов, таких как пористость или разрыхление. Полученный результат открывает перспективы для применения СВС-технологии в производстве функциональных полупроводниковых заготовок различного назначения.
Предлагается простейшая технология изготовления полупроводников для термоэлектрического элемента термоэлектрического генератора с энергетическим выходом 0,2 вольт на 100 градусов.
Полупроводниковый термоэлемент состоит из двух полупроводниковых «таблеток» p-типа и n-типа, не образующих p-n–переход, которые соединены между собой.
Каждая «таблетка» синтезирована методом СВС. Одна «таблетка» – из оксида меди и алюминиевой пудры, вторая «таблетка» – из медного купороса и алюминиевой пудры.
Технология изготовления следующая:
Реактивы:
1) Медный купорос.
2) Натрий двууглекислый или обыкновенная пищевая сода
3) Алюминиевая пудра.
4) Железный купорос
СВС “таблетки” из медного купороса.
Порошок медного купороса перетирается в ступе до пылевидной структуры. Смешивается с алюминиевой пудрой.
Изготавливаем несколько смесей в следующей пропорции (оксид меди: оксид алюминия) 90:10, 87:13, 84:16, 82:18. Это необходимо для экспериментов с получением максимального термо ЭДС для определённого диапазона температур.
Смесь засыпается в стальную толстостенную трубку диаметром 8 мм и прессуется сверху ударами болта М8. Получается классическая достаточно прочная “таблетка” из спрессованной реакционной смеси для СВС. Затем сверху таблетки газовой горелкой инициируется протекание скоростного высокотемпературного синтеза. СВС в данном случае протекает послойно сверху вниз совершенно спокойно без образования пор, разрыхлений и т.п., в полной противоположности классической алюмотермии, примером которой является обыкновенный бенгальский огонь.
СВС “таблетки” из оксида меди.
Оксид меди изготавливается из медного купороса классическим способом. Берётся отдельно сода и купорос в пропорции 1:1 по весу. Далее медный купорос растворяется в воде. Затем в воду добавляется сода. Начнется бурное вспенивание раствора и выделение углекислого газа. Отделяем наш осадок от раствора путем фильтрации (отжимать марлей). Полученный густой продукт небесно-голубого цвета “размазывается” по стальному листу и прокаливается сверху газовой горелкой до образования чёрного порошка. Получается чистый оксид меди.
Полученный порошок из оксида меди перетирается в ступе до пылевидной структуры. Смешивается с алюминиевой пудрой.
Изготавливаем несколько смесей в следующей пропорции (оксид меди: оксид алюминия) 90:10, 87:13, 84:16, 82:18. Это необходимо для экспериментов с получением максимального термо ЭДС для определённого диапазона температур.
Смесь засыпается в стальную толстостенную трубку диаметром 8 мм и прессуется сверху ударами болта М8. Получается классическая достаточно прочная “таблетка” из спрессованной реакционной смеси для СВС. Затем сверху таблетки газовой горелкой инициируется протекание скоростного высокотемпературного синтеза. СВС в данном случае протекает послойно сверху вниз совершенно спокойно без образования пор, разрыхлений и т.п., в полной противоположности как при классической алюмотермии, примером которой является обыкновенный бенгальский огонь.
СВС “таблетки” из оксида железа.
Оксид железа изготавливается из железного купороса классическим способом.
Берётся отдельно сода и купорос в пропорции 1:1 по весу. Далее железный купорос растворяется в воде. Затем в воду добавляется сода. Начнется бурное вспенивание раствора и выделение углекислого газа. Отделяем осадок от раствора путем фильтрации (отжимать марлей). Полученный густой продукт зеленоватого